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金属有机骨架（metal-organic frameworks,MOFs）是由金属离子或金属簇单元与有机配体通过自组装形成的一类有序多孔材料。由于其组分结构高度可调、高比表面积等特性,MOFs在很多领域尤其是多相催化领域展现出独特的优势,近年来受到了科研工作者的广泛关注。MOFs晶体结构中的开放性孔道结构,有利于底物在MOFs体相内的扩散,实现内部催化活性位的高效利用;另外其明确的结构以及高度可设计的特性,有助于理解催化反应中的“构效关系”等等。考虑到MOFs自身活性位的类型相对有限,为进一步拓宽MOFs催化的应用范围并进一步提高其催化反应性能,论文重点围绕在MOFs中引入活性组分构筑多功能复合材料及以MOFs为前体制备高活性的金属氧化物材料,研究其可控制备、结构表征、材料形成机理和催化性能,并对主客体之间的协同效应进行了探讨。主要研究内容如下:发展了合成高度分散合金纳米粒子的通用方法,实现超细合金纳米粒子在MIL-101中的高载量封装。利用过渡金属与贵金属相对还原电势的差异以及MOFs具有高比表面积、丰富的孔隙率等特性,通过强超声辅助,在MOFs中均匀封装了一系列具有高载量（>8 wt%）且均一的超细（平均粒径为1.1～2.2 nm）合金纳米粒子,同时合金纳米颗粒的载量和元素组成可通过调控超声时间、过渡金属的载量以及贵金属前驱体的量达到精确控制。所制得的Cu-Pd@MIL-101在苯乙炔自偶联反应中展现出优异的协同催化性能,在室温、无需额外助剂的条件下可实现1,4-二苯基-1,3-丁二炔高达98%的产率。其活性比相应的单质金属、普通方法制备的合金催化剂及物理混合的催化剂都高出很多。为进一步提高MOFs的催化效率,发展了相对普适的、简单的一步热解制备多级孔材料的有效方法,同步实现了多功能、多级孔MOFs材料的构建。采用可控热解策略,通过热解离子液体（ILs）与MOFs的复合材料（ILs@MOFs）选择性去除热稳定性稍差的ILs后,构建出一种“准MOF”（quasi-MOF）材料。该材料不仅具有稳定的多级孔道结构,而且在框架中构筑了氮掺杂的多孔碳组分。所制备的CNx@quasi-MIL-101在无需助催化剂的温和条件下,其催化大分子环氧化合物（2,3-环氧丙氧基）咔唑与CO2的环加成反应产率高达96%。研究表明,其高效的催化性能可归因于材料中的多级孔道结构及强Lewis酸性位（即配位不饱和的Cr位点）与CO2的强相互作用。发展了以限域热解辅助的“自下而上”的策略,将Si O2封装到MOF孔内并实现均匀分布,其热解的材料大幅度降低了金属氧化物颗粒的团聚现象。利用“反双溶剂法”将Si O2纳米粒子封装在MIL-101孔道内制得Si O2@MIL-101,进一步在空气中热解去除配体构筑具有强Lewis酸性的稳定Cr Si Ox氧化物材料。研究表明,制备的Cr Si Ox具有丰富的Lewis酸性位,其酸强度要远高于纯MIL-101热解制备的Cr2O3材料。得益于高度分散的介孔结构及丰富的酸性位,在600°C热解Si O2@MIL-101-19%制备的Cr Si Ox在Meerwein-Ponndorf-Verley（MPV）还原环己酮反应中展现出优异的催化性能,其活性比MIL-101直接热解得到的Cr2O3材料高出4.5倍。